Перлит
Перлит — это аморфное стекло с относительно высоким содержанием воды , обычно образующееся в результате гидратации обсидиана вулканическое . Он возникает в природе и обладает необычным свойством сильно расширяться при достаточном нагревании. Это промышленный минерал , подходящий «в качестве керамического флюса для снижения температуры спекания », а также коммерческий продукт, полезный из-за его низкой плотности после обработки. [1]
Характеристики
[ редактировать ]
Перлит размягчается, когда достигает температуры 850–900 ° C (1560–1650 ° F). Вода, попавшая в структуру материала, испаряется и выходит наружу, что приводит к расширению материала в 7–16 раз по сравнению с первоначальным объемом. Вспученный материал имеет блестящий белый цвет из-за отражательной способности захваченных пузырьков. Невспученный («сырой») перлит имеет насыпную плотность около 1100 кг/м. 3 (1,1 г/см 3 ), тогда как типичный вспученный перлит имеет насыпную плотность около 30–150 кг/м. 3 (0,03–0,150 г/см 3 ). [2]
Типовой анализ
[ редактировать ]- 70–75% диоксид кремния : SiO 2
- 12–15 % оксида алюминия : Al 2 O 3
- 3–4% оксид натрия : Na 2 O
- 3–5% оксид калия : K 2 O
- 0,5-2% оксид железа : Fe 2 O 3
- 0,2–0,7% оксида магния : MgO
- 0,5–1,5% оксида кальция : CaO
- Потери 3–5% при прокаливании (химическая/комбинированная вода) [3]
Источники и производство
[ редактировать ]
Перлит — невозобновляемый ресурс. Мировые запасы перлита оцениваются в 700 миллионов тонн . [4]
Подтвержденные ресурсы перлита в Армении составляют 150 млн м3. 3 , а общий объем прогнозируемых ресурсов достигает до 3 млрд м3. 3 . [5] Учитывая удельную плотность 1,1 т/м 3 Подтвержденные запасы в Армении составляют 165 миллионов тонн.
Другие заявленные запасы: Греция - 120 миллионов тонн, Турция, США и Венгрия - около 49-57 миллионов тонн. [6] [7]
Мировое производство перлита, возглавляемое Китаем, Турцией, Грецией, США, Арменией и Венгрией, в 2018 году составило 4,6 млн тонн. [6] [7]
Использование
[ редактировать ]Из-за его низкой плотности и относительно низкой цены (около 150 долларов США за тонну невспученного перлита) было разработано множество коммерческих применений перлита.
Строительство и производство
[ редактировать ]В строительстве и производстве он используется в легких штукатурках , бетоне и растворе , изоляционной и потолочной плитке. [8] Его также можно использовать для создания композитных материалов сэндвич -структуры. [9] или для создания синтаксической пены . [10]
Перлитовые фильтры довольно распространены при фильтрации пива перед его розливом в бутылки. [ нужна ссылка ]
Небольшие количества перлита также используются в литейном производстве , криогенной изоляции и керамике (в качестве добавки к глине). [11] Он также используется в промышленности взрывчатых веществ. [12]
Водная фильтрация
[ редактировать ]Перлит в настоящее время используется в технологии фильтрации коммерческих бассейнов в качестве замены диатомитовым фильтрам. Перлит является отличным фильтрующим средством и широко используется в качестве альтернативы диатомиту . Популярность использования перлита в качестве фильтрующего материала значительно растет во всем мире. [ нужна ссылка ] На рынке существует несколько продуктов, обеспечивающих фильтрацию на основе перлита. Несколько перлитовых фильтров и перлитовых наполнителей получили одобрение NSF-50 (серия Aquify PMF и AquaPerl), которое стандартизирует качество воды, а также технологическую безопасность и производительность. Перлит можно безопасно утилизировать через существующие канализационные системы, хотя некоторые операторы бассейнов предпочитают отделять перлит с помощью отстойников или систем фильтрации, которые будут утилизироваться отдельно. [ нужна ссылка ]
Биотехнология
[ редактировать ]Благодаря термической и механической стабильности, нетоксичности и высокой устойчивости к микробным воздействиям и органическим растворителям перлит широко используется в биотехнологических приложениях. Было обнаружено, что перлит является отличной подложкой для иммобилизации биокатализаторов, таких как ферменты, для биоремедиации и сенсорных приложений. [13]
Сельское хозяйство
[ редактировать ]В садоводстве перлит можно использовать в качестве удобрения для почвы или отдельно в качестве среды для гидропоники или для выращивания черенков . При использовании в качестве добавки он обладает высокой проницаемостью и низким водоудержанием, а также помогает предотвратить уплотнение почвы . [14]
Косметика
[ редактировать ]Перлит используется в косметике как абсорбент и механическое отшелушивающее средство . [15] [16]
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Заменители
[ редактировать ]Перлит можно заменить во всех случаях его использования. К заменителям относятся: [20]
- Диатомит , используемый в качестве фильтрующих средств.
- Керамзит , альтернативный легкий наполнитель для строительных материалов.
- Сланец
- Пемза
- Шлак
- Вермикулит - многие вспениватели перлита также являются расслаивающимся вермикулитом и принадлежат обеим торговым ассоциациям.
Охрана труда
[ редактировать ]Поскольку перлит содержит диоксид кремния, при работе с большими количествами рекомендуется использовать защитные очки и фильтрующие маски из кремнезема.
Соединенные Штаты
[ редактировать ]Управление по охране труда (OSHA) установило законный предел ( допустимый предел воздействия ) для воздействия перлита на рабочем месте в размере 15 мг/м. 3 общее воздействие и 5 мг/м 3 респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня. Национальный институт охраны труда (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) 10 мг/м. 3 общее воздействие и 5 мг/м 3 респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня. [21]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Река, Арианит А.; Павловский, Благой; Лисичков Кирилл; Джашари, Ахмед; Боев, Блажо; Боев, Иван; Лазарова, Майя; Эскизейбек, Волкан; Орал, Айхан; Макрески, Петре (24 октября 2019 г.). «Химические, минералогические и структурные особенности самородного и вспученного перлита Македонии» . Геология Хорватии . 72 (3): 215–221–215–221. дои : 10.4154/gc.2019.18 . ISSN 1333-4875 . Проверено 4 января 2020 г.
- ^ Максим, Л. Дэниел; Ньебо, Рон; МакКоннелл, Эрнест Э. (01 апреля 2014 г.). «Токсикология и эпидемиология перлита – обзор» . Ингаляционная токсикология . 26 (5): 259–270. Бибкод : 2014InhTx..26..259M . дои : 10.3109/08958378.2014.881940 . ISSN 0895-8378 . ПМК 4002636 . ПМИД 24601903 .
- ^ Доктор медицины Арифуззаман и Х.С. Ким, «Прогнозирование и оценка плотности и объемных фракций нового перлитового композита, на который влияет формирование внутренней структуры», Construction and Building Materials, Том 141, 2017, 201–215.
- ^ Челик, Атила Гурхан; Килич, Ахмет Махмут; Чакал, Гайе О. (27 февраля 2013 г.). «Расширенные характеристики заполнителя перлита для использования в качестве легкого строительного сырья» . Исследовательские ворота . Проверено 29 мая 2024 г.
- ^ «Общая информация – Mining Resources – www.minenergy.am» . www.minenergy.am . Проверено 10 июня 2019 г.
- ^ Jump up to: а б М. Беннетт, Шонна. «Обзоры минерального сырья Геологической службы США — ПЕРЛИТ» (PDF) . Геологическая служба США, Обзоры полезных ископаемых . Архивировано (PDF) из оригинала 24 декабря 2019 г.
- ^ Jump up to: а б «Статистика и информация о перлите» . www.usgs.gov . Проверено 10 июня 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с Уоллес П. Болен Перлит Ежегодник минералов Геологической службы США за 2009 г.
- ^ Доктор медицинских наук Арифуззаман и Х.С. Ким, Новое поведение при изгибе сэндвич-структур, изготовленных из пенопласта/силиката натрия и бумажной оболочки, Строительные материалы, Строительные материалы, Том 148, 2017 г., стр. 321–333.
- ^ Дипендра Шастри и Х.С. Ким, «Новый процесс консолидации частиц вспученного перлита», Construction and Building Materials, Том 60, июнь 2014 г., стр. 1–7.
- ^ Моради, Л.; Мирзаи, М. (2019). «Иммобилизация кислой ионной жидкости Льюиса на поверхности наночастиц перлита в качестве высокоэффективного твердокислотного катализатора для синтеза производных ксантена без растворителя» . РСК Прогресс . 9 (35): 19940–19948. Бибкод : 2019RSCAd...919940M . дои : 10.1039/c9ra03312b . ПМЦ 9065349 . ПМИД 35514727 .
- ^ Эмульсионная взрывчатая композиция, содержащая вспученный перлит. Патент США 4940497.
- ^ Тораби, Сейед-Фахреддин; Хадже, Хосро; Гасемпур, Салехе; Гаеми, Насер; Сиадат, Сейед-Омид Ранаи (31 августа 2007 г.). «Ковалентное присоединение холестериноксидазы и пероксидазы хрена к перлиту посредством силанизации: активность, стабильность и совместная иммобилизация». Журнал биотехнологии . 131 (2): 111–120. doi : 10.1016/j.jbiotec.2007.04.015 . ПМИД 17658643 .
- ^ «Информационный выпуск расширения ISU» . iastate.edu . Архивировано из оригинала 23 марта 2004 г.
- ^ «Перлит» . Лореаль . Проверено 04 октября 2020 г.
- ^ Винтер, Рут (20 октября 2009 г.). Потребительский словарь косметических ингредиентов, 7-е издание: Полная информация о вредных и желательных ингредиентах, содержащихся в косметике и космецевтике . Поттер/Десять Скоростей/Гармония/Родейл. п. 402. ИСБН 978-0-307-45986-2 .
- ^ Перлит , Обзор минеральных товаров Геологической службы США, 2011 г.
- ^ «ПЕРЛИТ: (Данные в тысячах метрических тонн, если не указано иное)» (PDF) . Minerals.usgs.gov . Архивировано (PDF) из оригинала 14 мая 2008 г. Проверено 22 октября 2017 г.
- ^ «Перлит» (PDF) . Сводки полезных ископаемых Геологической службы США : 122–123. Январь 2006 года.
- ^ Обзоры минерального сырья Геологической службы США (PDF) , 2013 г., заархивировано (PDF) из оригинала 28 мая 2013 г.
- ^ «CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Перлит» . www.cdc.gov . Проверено 27 ноября 2015 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Перлитовый институт
- Институт минеральной информации – перлит
- «Этот чудесный вулканический попкорн». «Популярная механика» , декабрь 1954 г., с. 136.
- CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
